ξ1 Những kiến thức hàn khí (9LT) MỤC TIÊU Sau học xong người học có khả năng: - Kiến thức: + Giải thích ngun lý, cơng dụng phương pháp hàn khí + Trình bày đầy đủ loại khí bảo vệ, loại dây hàn + Liệt kê loại dụng cụ thiết bị dùng cơng nghệ hàn khí + Trình bày đầy đủ ảnh hưởng trình hàn hồ quang tới sức khoẻ công nhân hàn - Kỹ năng: Nhận biết khuyết tật mối hàn hàn khí - Thái độ: Thực tốt cơng tác an toàn lao động vệ sinh phân xưởng NỘI DUNG 1.1 Thực chất, đặc điểm công dụng hàn khí 1.1.1 Thực chất Hàn khí trình nung nóng vật hàn que hàn đến trạng thái hàn lửa khí cháy (C2H2, CH4, C6H6 …) với O2 Thông dụng hàn khí oxy – axetylen nhiệt sinh phản ứng cháy hai khí lớn tập trung, tạo thành lửa có nhiệt độ cao (32000C) Khi hàn nước lại sử dụng lửa oxy hidro Các loại khí tự nhiên khác có tính chất khả tự bốc cháy, nhiệt giải phóng từ phản ứng cháy tương tự axetylen mức độ thấp Có thể sử dụng chúng để hàn tính an tồn cao, nguy cháy nổ thấp hơn, bảo quản dễ dàng, chi phí thấp phạm vi hẹp 1.1.2 Đặc điểm - Thiết bị đơn giản, rẻ tiền, thuận lợi xa nguồn điện - Có thể hàn vật liệu khác thép, gang, đồng, nhơm - Hàn vật liệu có độ chảy thấp, kết cấu mỏng - Vật hàn dễ bị cong vênh, biến dạng, suất hàn thấp 1.1.3 Công dụng Ở nước ta nay, sau phương pháp hàn điện, phương pháp sử dụng nhiều nhà máy, xí nghiệp cơng trường Lĩnh vực sử dụng hợp lý : Hàn nối ống đường kính nhỏ trung bình, hàn vỏ oto, sửa chữa chi tiết đúc gang, hàn vảy, hàn đắp, hàn chi tiết kim loại màu, sử dụng vùng xa nguồn điện Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tun – CĐN Hà Nam -1- 1.2 Ngọn lửa hàn Căn theo tỷ lệ hỗn hợp khí hàn, lửa hàn chia thành ba loại : lửa bình thường, lửa oxy hóa lửa cácbon hóa Mỗi loại lại chia làm vùng: vùng hạt nhân (màu sáng trắng), vùng hoàn nguyên (màu sáng vàng), vùng oxy hóa (màu vàng sẫm có khói) 1.2.1 Ngọn lửa bình thường Ngọn lửa dùng nhiều hàn thép, đồng, bạc, kẽm Tỷ lệ O2 = 1,1 ÷ 1,2 C2H - Vùng hạt nhân: O2 C2H2 từ mỏ hàn ra, C2H2 bị phân hủy C2H2 = 2C + H2 Ngọn lửa màu sáng trắng, nhiệt độ thấp, thành phần giàu cacbon nên không dùng để hàn - Vùng cháy khơng hồn tồn : C2H2 kết hợp với oxy theo phản ứng C2H2 + O2 = 2CO + H2 + Q↑ Ngọn lửa màu sáng xanh, nhiệt độ cao (32000C) có CO H2 chất khử nên gọi vùng hoàn nguyên, dùng để hàn - Vùng cháy hoàn toàn : Sản phẩm vùng cháy với oxy khơng khí 2CO + H2 + 1,5O2 = 2CO2 + H2O + Q↑ Vùng màu nâu sẫm, nhiệt độ thấp, chứa nhiều CO2, H2O chất oxy hóa 1.2.2 Ngọn lửa oxy hóa Tỷ lệ O2 > 1,2 C2H Vùng cháy khơng hồn tồn xảy theo phản ứng sau: C2H2 + 1,5O2 = 2CO + H2 + 0,5O2 Sau cháy tiếp với oxy khơng khí : 2CO + H2 + 0,5O2 + O2 = 2CO2 + H2O Nhân lửa ngắn lại, có (6 ÷ 7)%O2 5%CO2 nên tính oxy hóa mạnh, vùng vùng khơng phân biệt rõ ràng, lửa có màu sáng xanh Ngọn lửa thường dùng để hàn hợp kim đồng dùng để bề mặt thép 1.2.3 Ngọn lửa cacbon hóa Tỷ lệ O2 < 1,1 C2H C2H2 + 0,5O2 = CO + C +H2 Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tun – CĐN Hà Nam -2- Sau cháy tiếp với oxy khơng khí : CO + C +H2 + 2O2 = 2CO2 + H2O Nhân lửa kéo dài, vùng có cacbon tự nên mang tính cacbon hóa có màu nâu sẫm Thường dùng lửa cho việc hàn vẩy hợp kim nhôm gang 1.3 Vật liệu hàn khí 1.3.1 Khí oxy Oxy chất khí cần cho cháy, không màu, không mùi, nhẹ không khí, chiếm 21% thể tích khơng khí Oxy dùng hàn khí oxy kỹ thuật có độ tinh khiết 98,5 – 99,5% khoảng 0,5 – 1,5% tạp chất (N2, Ar) Trong kỹ thuật, oxy sản xuất theo hai phương pháp: + Điện phân nước : phương pháp khó khăn tốn nên dùng + Làm lạnh khơng khí: Thực chất phương pháp làm lạnh khơng khí đến xuống -182,060C -195,80C nito bốc -185,70C Ar bay -182,060C Oxy bay Phương pháp suất cao, lượng điện tiêu tốn Oxy kỹ thuật để trạng thái lỏng khí Ở thể lỏng, oxy chứa bình thép giữ nhiệt độ thấp, 1lít oxy lỏng cho 860lít khí oxy Oxy hàn thường bảo quản thể khí, để giảm thể tích bình chứa, thơng thường oxy nén áp suất cao bình thép dung tích 40 lít, 150at 1.3.2 Khí axetylen Axetylen khí cháy, cơng thức hóa học C2H2, sản suất từ đất đèn CaC2 theo phản ứng : CaC2 + H2O → C2H2 ↑ + Ca(OH)2 + Q Đất đèn chất rắn màu xám tối nâu, điều chế cách nấu chảy đá vơi với than cốc than ăngtraxit lị điện nhiệt độ 1900 ÷ 23000C: CaO + 3C = CaC2 + CO Đất đèn công nghiệp chứa khoảng 65 – 80%CaC2, 2,5 – 10%CaO, lại tạp chất Axetylen chất khơng màu, nhẹ khơng khí có mùi hắc nguyên chất, dễ cháy dễ gây nổ Nếu hít thời gian dài bị chóng mặt, buồn nơn bị nhiễm độc - Tính chất axetylen + C2H2 thuộc nhóm CnH2n-2, nhiệt độ từ -82,4 – 83,60C thể lỏng, -850C thể rắn, va chạm dễ nổ Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tun – CĐN Hà Nam -3- + Nhiệt độ tự bốc cháy khoảng 4200C áp suất 1at + Dễ nổ áp suất >1,5at, 5000C + Nếu áp suất < 3at, t < 540 xảy trình trùng hợp - Sự hịa tan C2H2 Axetylen có khả hòa tan nhiều chất lỏng với độ hòa tan lớn, đặc biệt axeton, điều giúp tính lượng C2H2 sinh điều chế + Hòa tan nước : 1,15 lít C2H2 + Hịa tan benzel : lít C2H2 + Hịa tan dầu hỏa : 5,7 lít C2H2 + Hịa tan axeton : 23 lít C2H2 Sự hịa tan axeton dùng nhiều công nghiệp: dùng chất bột xốp(than gỗ, sợi amiang, đá bọt) thấm ướt axeton để vào bình chứa, sau nén axetylen vào bình nhằm tăng lượng khí C2H2 bình chứa khí dự trữ vận chuyển, giảm khả nổ - Các tạp chất C2H2 + Khơng khí: làm tăng khả nổ, cho phép 0,5÷1,5% + Hơi nước: làm giảm nhiệt độ lửa hàn + Hơi axeton(CH3COCH3): ảnh hưởng xấu đến trình hàn nên cho phép chứa 45 ÷ 50g/m3 C2H2 + PH3: chất có hại tăng khả tự nổ hỗn hợp, cho phép 0,09% + H2S: chất có hại đến chất lượng mối hàn nên cho phép 0,08 ÷ 1,5% Khi hàn, người ta dùng máy sinh khí di động đặt gần chỗ hàn, dùng đường ống dẫn khí từ trạm cố định Ngồi ra, C2H2 cịn chứa bình nạp sẵn dung tích 40lít, áp suất tối đa 16at 1.3.3 Kim loại phụ trợ thuốc hàn a Kim loại phụ trợ Kim loại phụ trợ dùng để bổ xung kim loại cho mối hàn Kim loại phụ trợ cần đảm bảo số yêu cầu : + Vật liệu giống vật liệu vật hàn + Đường kính tương đương chiều dày vật hàn + Bề mặt phải + Nhiệt nóng chảy nhỏ so với vật hàn + Không gây nên sơi tạo bọt khí vùng hàn không đưa tạp chất vào mối hàn + Nên chọn loại dây có đường kính 0,3 ÷ 12mm Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tun – CĐN Hà Nam -4- Loại dây Loại que b Thuốc hàn Trong trình hàn, tất kim loại hợp kim chúng hợp với oxy khơng khí lửa hàn để tạo oxit Để tránh cho kim loại hàn không bị oxy hóa loại bỏ oxit hình thành hàn, ta dùng thuốc hàn Thuốc hàn hàn khí có nhiều loại, chúng phải đảm bảo yêu cầu sau + Thuốc hàn có nhiệm vụ hoàn nguyên kim loại + Dễ chảy, nhiệt chảy nhỏ so với kim loại que hàn + Khơng tỏa khí độc hại ảnh hưởng xấu đến mối hàn + Giữ tính chất suốt trình hàn, rẻ tiền, dễ kiếm + Tác dụng thuốc hàn tránh oxy hóa mối hàn, loại bỏ oxit kim loại tạo thành q trình hàn + Tùy theo tính chất kim loại hàn mà dung thuốc hàn có tính axit hay bazo Thành phần thuốc hàn đồng hợp kim đồng (%) H2BO3 Na2B4O7 Na2HPO4 K3CO3 NaCl 100 100 50 50 25 75 35 50 56 22 22 Thành phần thuốc hàn gang (%) Na2B4O7 Na2CO7 K3CO3 NaNO3 NaHCO3 100 56 22 22 23 27 50 50 50 Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam -5- ξ2: Vận hành, sử dụng thiết bị hàn khí (2LT + 8TH) MỤC TIÊU - Kiến thức: + Trình bày đầy đủ cấu tạo nguyên lý làm việc bình sinh khí Axêtylen, mỏ hàn khí, van giảm áp, ống dẫn khí - Kỹ năng: + Lắp mỏ hàn, ống dẫn khí, van giảm áp chai ơxy, bình sinh khí Axêtylen, bình chứa ga đảm bảo độ kín, thực thao tác lắp ráp thiết bị hàn khí xác theo yêu cầu kỹ thuật + Điều chỉnh áp suất khí Axêtylen, khí -xy phù hợp với chiều dày tính chất vật liệu hàn + Thực đầy đủ bước kiểm tra độ kín, độ an tồn thiết bị hàn khí trước tiến hành hàn - Thái độ: Thực tốt cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng NỘI DUNG 2.1 Dụng cụ, thiết bị hàn khí 2.1.1 Dụng cụ hàn khí Hình 2.1 Dụng cụ hàn khí 2.1.2 Thiết bị hàn khí Hình 2.2 Sơ đồ trạm hàn khí Bình chứa oxy Khóa bảo hiểm Bình chứa axetylen Dây dẫn khí van giảm áp Mỏ hàn Đồng hồ đo áp Ngọn lửa hàn a, Bình chứa khí Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam -6- Để đảm bảo an tồn, vận chuyển loại khí, người ta sử dụng loại bình chứa với dung tích khác Bình chứa chế tạo từ thép dày ÷ 8mm dập hàn Dung tích bình 40lít, chịu áp suất tới 200at Các bình chứa khí nén, khí lỏng hay khí hịa tan chế tạo từ ống khơng có mối hàn thép cacbon thép hợp kim Trên bình chứa có cổ bình hình tạo ren để lắp van khóa Mỗi loại khí có kiểu van riêng để tránh lắp nhầm van oxy bình axetylen ngược lại - Bình chứa oxy sơn màu xanh xanh da trời, chứa lượng khí có áp suất 150at Oxy phải dùng mục đích, phần nối làm kín thiết bị chứa oxy, ống dẫn oxy phải khơng dính chất dầu mỡ, bụi bẩn, sơn Ở trạm hàn, bình oxy giữ thẳng đứng, vận chuyển Bảng 2.1 Bình chứa oxy dạng khí Kiểu Thể tích bình (lít) Áp suất (Mpa) Lượng oxy(Lít) 50 50 20 10.000 40 40 15 6.000 10 10 20 2.000 Bình chứa oxy Bình chứa axetylen Hình 2.3 Bình chứa khí - Bình chứa axetylen chứa áp suất khí tối đa 16at, sơn màu trắng Khi sử dụng bình tránh va đập mạnh để nóng q, khơng nên đặt nằm ngang, tránh bụi bẩn bám vào điều áp Bảng 2.2 Áp suất theo nhiệt độ Nhiệt độ C -5 10 15 20 25 30 35 Áp suất, MPa 1.34 1.4 1.5 1.65 1.8 1.9 2.15 2.35 2.6 Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tun – CĐN Hà Nam -7- Bảng 2.3 Bình thép chứa axetylen hịa tan Dung tích(l) Lượng C2H2(kg) Lượng C2H2(l) Áp suất 150(MPa) Lượng axeton Chất độn độ xốp bình thường 20 40 6.3 3000 6000 1.8 1.8 13 Lượng khí hút (l/h) 1000 500 – 700 Chất độn độ xốp cao 20 40 50 10 4000 8000 10000 1.8 1.9 1.9 16 20 Hoạt động cấp thời Hoạt động kéo dài b Thùng điều chế axetylen Thùng điều chế thiết bị thực phản ứng điều chế C2H2, dùng khơng có bình chứa khí, xa nơi sản xuất C2H2 Hiện có nhiều loại bình sinh khí khác nhau, loại chia kiểu khác cấu tạo phận sau : - Buồng sinh khí - Thùng chứa khí - Thiết bị kiểm tra an tồn Các phận bố trí thành kết cấu chung hay lắp riêng nối với ống dẫn - Phân loại: + Theo suất : 0,8 ; 1,25 ; ; 3,2 ; ; 10 ; 20 ; 80 (m3/h) + Theo cách lắp đặt : loại di động cố định + Theo hệ thống điều chỉnh theo tác dụng nước với đất đèn - Yêu cầu: + Năng suất phải phù hợp với lượng tiêu thụ khí C2H2 + Máy phải kín, phận thu khí phải đủ lớn để ngưng lấy khí axetylen khơng tỏa + Máy lưu động gọn nhẹ dễ vận hành sử dụng - Các loại thùng điều chế: + Loại đá rơi vào nước Đất đèn chứa phễu rơi xuống nước theo cửa có nón điều chỉnh Sau tác dụng với nước cho C2H2 theo ống ra mỏ hàn Ca(OH)2 lọt xuống đáy để tháo ngồi Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam -8- Loại CaC2 phân hủy tốt, hiệu suất sử dụng cao (95%), C2H2 nguội lạnh tốt đòi hỏi đất đèn có độ hạt đều, cần lượng nước nhiều để làm nguội rửa khí nên kích thước bình lớn PhÔu dung cần suất lớn 20 (m /h) Cưa đặt cố định Nãn ®iỊu chØnh + Loại nước rơi vào đá èng Đất đèn chứa buồng Nước phễu rơi xuống nhờ khóa 5, C2H2 Thïng sinh làm nguội buồng đặt nước theo vòi mỏ hàn Loại kết cấu đơn giản, dễ chế tạo dùng CaC2 với độ hạt khác sử dụng dễ dàng thuận tiện, cần Nót nước Hình 2.4 Loại đá rơi vào nước Hình 2.6 Loại đá nước tiếp xúc Hình 2.5 Loại nước rơi vào đá Nước Ống dẫn khí Đá Đá Giá đỡ đá Ống dẫn khí Phễu cấp nước Giá đỡ đá Van điều chỉnh lưu lượng nước + Loại đá nước tiếp xúc Đất đèn để sàng tiếp xúc với nước buồng phải buồng trái có mực nước cao Khi áp lực khí tăng lên đẩy nước sang buồng trái làm giảm tiếp xúc đá với nước Loại đơn giản, sử dụng thuận tiện nhiên có khuyết điểm C2H2 nóng nên dung suất < 10m3/h + Loại hỗn hợp Là kết hợp loại nước rơi vào đá đá tiếp xúc nước c Khóa bảo hiểm Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tun – CĐN Hà Nam -9- Là thiết bị bảo vệ cho thùng điều chế axetylen ống dẫn khí khơng bị cháy nổ có lửa cháy ngược Hiện tượng xảy tốc độ cháy O2 + C2H2 lớn tốc độ cung cấp khí Để tránh tượng lửa cháy ngược theo ống dẫn trở bình điều chế gây nổ người ta dùng khóa bảo hiểm Tốc độ cung cấp giảm : tăng đường kính lỗ mỏ hàn, giảm áp lực lượng tiêu hao khí, ống dẫn khí bị tắc… Tốc độ cháy tăng : tăng lượng ơxy, nhiệt độ khí cao, mơi trường hàn khơ nhiệt độ cao… - Yêu cầu chủ yếu khóa bảo hiểm: + Ngăn cản lửa cháy ngược xả hỗn hợp cháy ngồi + Có độ bền áp suất cao khí cháy + Giảm khả cản thủy lực dịng khí + Tiêu hao nước dịng khí chạy qua + An tồn, dễ kiểm tra, sửa chữa - Phân loại sau : + Theo kết cấu : Loại hở loại kín + Theo khả khí vận chuyển : Loại đơn giản, lượng khí tiêu hao : 0,8 ; 1,25 ; ; 3,2m3/h Loại lớn, lượng khí tiêu hao: ÷ 10 ; 20 ÷35 ; 50 ÷ 75m3/h Khóa bảo hiểm đặt thùng điều chế axetylen ống dẫn axetylen mỏ cắt Dưới giới thiệu hai loại khóa kiểu hở kiểu kín - Kiểu hở : a Kiểu hở b Kiểu kín Hình 2.7 Sơ đồ ngun lý khóa bảo hiểm Ống dẫn khí vào ; Ống dẫn khí ; Van chỉnh mức nước Ống khí ; Van ; Van an toàn Dùng cho bình áp lực thấp Khí C2H2 dẫn vào qua ống qua nước vào ngăn chứa khí tới ống vào mỏ cắt Khi có lửa quặt, áp suất mặt nước khóa Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 10 - tăng lên đẩy nước dâng lên ống chặn khơng cho khí vào bình đồng thời mực nước hạ xuống miệng ống hở khí qua ống ngồi - Kiểu kín : dùng cho bình áp lực trung bình Khi C2H2 dẫn vào qua ống đẩy viên bi lên qua van ống đến mỏ cắt Khi có lửa quặt áp lực khí tăng lên đẩy viên bi xuống khóa van Nếu áp suất vượt giá trị cho phép van chặn bị phá khí d Van giảm áp Van giảm áp gắn đầu bình chứa khí dùng để giảm áp suất điều chỉnh lưu lượng tiêu hao khí nén từ áp suất cao tới áp suất cần dùng trì theo giá trị không đổi đáp ứng yêu cầu làm việc yêu cầu an toàn Van giảm áp oxy để điều chỉnh áp suất từ 150at xuống khoảng ÷ 1,5at Van giảm áp axetylen để điều chỉnh áp suất từ 150at xuống 0,05 ÷ 1,5at Van giảm áp phân loại : - Theo nguyên lý làm việc : van kiểu thuận van kiểu nghịch - Theo khí : van axetylen, van oxy, van metal Dưới trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc van kiểu thuận 10 11 Hình 2.7 Van kiểu nghịch Buồng áp lực cao ; Nắp van ; Nắp an toàn ; Áp kế Buồng áp lực thấp Lò xo ; 7.Tay vặn ; Màng ; Trục ; 10 Áp kế ; 11 Lị xo Khí nén áp suất cao từ bình chứa theo ống (1) vào buồng áp lực cao, sau qua khe hở nắp van (2) gờ van để vào buồng áp lực thấp (5) Vì dung tích buồng áp lực cao nhỏ buồng áp lực thấp nên áp suất giảm đến áp suất làm việc dẫn đến mỏ Muốn áp suất buồng (5) cao hay thấp ta điều chỉnh khe hở nắp van (2) gờ van Vặn vít (7) theo chiều tiến làm cho lò xo (6) đẩy màng (8), cần (9) Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 11 - đẩy nắp van (2) lên làm tăng áp suất buồng (5) Quá trình điều chỉnh tự động thực lượng tiêu thụ khí đi, áp suất buồng (5) tăng đủ lớn để thắng lực ép lò xo (6), van (2) xuống làm giảm lưu lượng khí vào buồng (5) e Mỏ hàn Mỏ hàn khí dụng cụ chủ yếu để hàn khí, có nhiệm vụ nhận khí O2 C2H2 từ bình chứa đến buồng hỗn hợp đưa mỏ hàn tạo thành lửa cung cấp nhiệt cho trình hàn Mỏ hàn cần phải an toàn ổn định thành phần lửa, nhẹ thuận tiện sử dụng, dễ điều chỉnh thành phần công suất lửa Mỏ hàn có nhiều loại khác chủ yếu hai loại: kiểu hút kiểu đẳng áp Hình 2.8 Mỏ hàn a Kiểu hút b Kiểu đẳng áp Đầu dẫn khí cháy ; Đầu dẫn oxy ; Van chỉnh C2H2 Van chỉnh oxy ; Buồng hút ; Đầu mỏ hàn - Mỏ hàn kiểu hút: sử dụng hàn với áp suất khí C2H2 thấp trung bình Khí oxy có áp suất 1÷ 4at theo ống dẫn (2), cịn khí C2H2 có áp suất 0,01 ÷ 1,2at theo ống dẫn (1) Khi dòng oxy phun đầu miệng phun (5) với tốc độ lớn tạo nên vùng chân không hút khí C2H2 theo buồng hỗn hợp Tại đây, hai khí hịa trộn theo ống dẫn mỏ hàn Theo nguyên lý van oxy phải mở trước Điều chỉnh lưu lượng khí nhờ van (3) (4) Nhược điểm mỏ hàn kiểu hút thành phần hỗn hợp cháy không ổn định - Mỏ hàn kiểu đẳng áp: O2 C2H2 đưa vào với áp suất Loại có kết cấu đơn giản, cháy ổn định, dễ hàn song phải đảm bảo điều kiện ổn định áp suất khí mỏ hàn f Ống dẫn khí Các ống dẫn khí chế tạo cao su nhiều lớp, tính đàn hồi chống rị rỉ cao, phải đủ độ bền, chịu áp suất cao, mềm không bị gập Tiêu chuẩn quy định dây dẫn oxy có màu xanh, dây dẫn axetylen có màu đỏ để phân biệt Các đầu nối phải đảm bảo độ kín tính an tồn cao Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 12 - Đường kính ống thỏa mãn với lượng khí cần dùng, thường chọn theo dãy sau: 6,3 ; ; 9,5 ; 10 ; 12 ; 12,5 ; 16 ; 19mm Để mỏ hàn làm việc bình thường, chiều dài ống khơng vượt q 10 ÷ 14m tăng chiều dài ống, áp suất hạ xuống nhiều 2.2 Lắp ráp thiết bị hàn khí 2.2.1 Lắp van giảm áp a Thổi bụi bẩn trước lắp - Quay cửa xả khí phía trái người thao tác - Mở đóng nhanh khóa đầu bình từ – lần để thổi bụi bẩn b Lắp van giảm áp - Kiểm tra gioăng van giảm áp - Lắp van giảm áp, để nghiêng 450 - Xiết chặt gá kẹp cho đầu vào khí van lỗ bình khí đồng trục để tránh khí rị gỉ c Kiểm tra rị khí - Dùng nước xà kiểm tra rị khí - Kiểm tra phận: + Van bình khí Hình 2.9 Lắp van giảm áp + Chỗ lắp van giảm áp với bình khí + Chỗ lắp ghép vít điều chỉnh thân van giảm áp + Chỗ lắp đồng hồ đo áp suất 2.2.2 Lắp ống dẫn khí - Lắp ống dẫn khí oxy vào đầu van giảm áp oxy dầu vào oxy mỏ hàn - Kiểm tra độ hút: + Mở van axetylen van oxy + Kiểm tra độ hút khí điểm nối dây axetylen mỏ hàn + Đóng van oxy van axetylen - Lắp ống dẫn khí axetylen vào đầu van giảm áp axetylen dầu vào axetylen mỏ hàn Chú ý: Ống dẫn khí axetylen màu đỏ, ống dẫn khí oxy màu xanh - Xiết chặt đầu nối vịng hãm Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 13 - a Lắp ống dẫn khí oxy b Lắp ống dẫn khí axetylen Hình 2.10 Lắp ống dẫn khí 2.2.3 Điều chỉnh áp suất hàn a Điều chỉnh áp suất khí oxy - Khơng đứng phía trước van giảm áp - Dùng mỏ lết quay nhẹ ½ vịng khóa đầu bình ngược chiều kim đồng hồ - Quan sát đồng hồ áp suất cao, mở đến đạt trị số áp suất yêu cầu - Quay nhẹ vít chỉnh van giảm áp theo chiều kim đồng hồ đến số 1,5kg/cm2 - Dùng xà phịng kiểm tra rị khí b Điều chỉnh áp suất khí axetylen - Khơng đứng phía trước van giảm áp - Dùng mỏ lết quay nhẹ ½ vịng khóa đầu bình ngược chiều kim đồng hồ - Quan sát đồng hồ áp suất cao, mở đến đạt trị số áp suất yêu cầu - Quay nhẹ vít chỉnh van giảm áp theo chiều kim đồng hồ đến số 0,15kg/cm2 - Dùng xà phịng kiểm tra rị khí 2.2.4 Kiểm tra an toàn trước hàn a Kiểm tra rị khí - Kiểm tra phần lắp ghép - Kiểm tra lắp ghép bép hàn vào đầu mỏ hàn b Kiểm tra trường - Vị trí hàn cách xa bình chứa khí, chất dễ cháy, dễ nổ Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tun – CĐN Hà Nam - 14 - Bài Hàn mối hàn giáp mối (1LT + 14TH) MỤC TIÊU Sau học xong người học có khả năng: - Kiến thức: + Trình bày thơng số chế độ hàn hàn khí - Kỹ năng: + Chọn vật liệu chế độ hàn khí + Vận hành sử dụng thiết bị hàn khí + Hàn mối hàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Thái độ: Có tinh thần tự giác, thực tốt cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng NỘI DUNG 3.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn, vật liệu hàn, phôi hàn - Thiết bị, dụng cụ: Bình chứa khí oxy, axetylen, dây dẫn, mỏ hàn - Vật liệu hàn: Khí oxy, axetylen dây hàn 1,6 - Phơi hàn: thép CT3 3.2 Tính chế độ hàn khí 3.2.1 Góc nghiêng mỏ hàn Chiều dày vật hàn lớn góc nghiêng lớn Ngồi cịn phụ thuộc vào nhiệt độ chảy tính dẫn nhiệt kim loại Nhiệt chảy cao, tính dẫn nhiệt lớn góc nghiêng cao Hình 3.1 Góc nghiêng mỏ hàn Góc nghiêng mỏ hàn thay đổi q trình hàn Lúc đầu để nung nóng kim loại tốt hình thành mối hàn nhanh, góc nghiêng mỏ hàn có trị số lớn Lúc gần kết thúc, để mối hàn điền đầy tránh chảy kim loại, phải giảm góc nghiêng mỏ hàn để lửa trượt bề mặt chi tiết Hình 3.2 Thay đổi góc nghiêng mỏ hàn Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 15 - 3.2.2 Công suất lửa Cơng suất lửa tính lượng khí tiêu hao giờ, phụ thuộc vào chiều dày tính chất nhiệt, lý kim loại Kim loại dày, nhiệt chảy, tính dẫn nhiệt cao cơng suất lửa lớn Cơng suất lửa hàn phải cao hàn trái Khi hàn thép cacbon hợp kim thấp, đồng thau, đồng thanh, hợp kim nhơm, cơng suất lửa tính theo cơng thức VC2 H = (100 ÷ 120)S (lít/h) hàn trái VC2 H = (120 ÷ 150)S (lít/h) hàn phải S : chiều dày kim loại hàn (mm) Khi hàn đồng đỏ, tính dẫn nhiệt lớn nên cống suất lửa tính theo : VC2 H = (150 ÷ 200)S (lít/h) Phải vào công suất lửa để chọn số hiệu mỏ hàn cho phù hợp 3.2.3 Đường kính que hàn phụ Khi hàn chi tiết mỏng gấp mép khơng cần sử dụng que hàn phụ cịn trường hợp khác phải dùng que hàn phụ để bổ sung kim loại cho mối hàn Đường kính que hàn phụ thuộc vào vật liệu phương pháp hàn, hàn trái đường kính que hàn lớn hàn phải Khi hàn chi tiết có chiều dày đến 15mm, chọn theo cơng thức kinh nghiệm sau; S S Hàn phải : d = Hàn trái : d = + Khi vật hàn có S > 15mm, d = ÷ 8mm Thơng thường que hàn phụ có dạng dây, đường kính từ 0,3 đến 12mm 3.2.4 Chuyển động mỏ hàn que hàn Chuyển động mỏ hàn que hàn ảnh hưởng lớn đến tạo thành mối hàn Căn vào vị trí mối hàn khơng gian, chiều dày vật hàn, yêu cầu kích thước mối hàn để chọn chuyển động cho hợp lý Hàn mối hàn sấp phương pháp hàn trái (không vát mép), S < 3mm lớn chút phương pháp hàn phải, chuyển động thường dùng hình dưới: Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tun – CĐN Hà Nam - 16 - Khi hàn góc nên chọn chuyển động que hàn mỏ hàn: Khi hàn có vát mép, mỏ hàn nằm sâu rãnh hàn nên dao động ngang que hàn thực Những chi tiết mỏng có uốn mép, hàn khơng cần sử dụng que hàn phụ để bổ sung cho Chuyển động mỏ hàn trường hợp nên thực theo hình xoắn ốc hay dạng hình sin 3.3 Lấy lửa chọn lửa hàn Sử dụng lửa trung tính 3.4 Kỹ thuật hàn giáp mối vị trí hàn khác 3.4.1 Phương pháp hàn a Hàn trái Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 17 - Ngọn lửa hướng phía chưa hàn, que hàn trước, mỏ hàn sau di chuyển từ phải qua trái Ngọn lửa khơng hướng vào vũng hàn nhiệt tập trung hơn, vũng hàn xáo trộn xỉ khó lên Ngồi việc bảo vệ mối hàn không tốt, tốc độ nguội kim loại lớn Ưu điểm : + Bề mặt mối hàn nhẵn, có vẩy nhẹ + Sự gia nhiệt + Thích hợp cho chi tiết dày đến 3mm Nhược điểm : + Tổn thất nhiệt nhiều + Sự kiểm soát độ ngấu mối hàn + Tác dụng bảo vệ lửa b Hàn phải Mỏ hàn que hàn di chuyển từ trái sang phải, mỏ hàn trước que hàn sau Ngọn lửa hướng vào bể hàn nên hầu hết nhiệt lượng tập trung làm nóng chảy kim loại Ưu điểm : + Gia nhiệt đầy đủ + Hàn ngấu tốt + Tốc độ nguội chậm + Tác dụng bảo vệ lửa tốt + Ứng suất dư nhỏ, giảm biến dạng mối hàn không bị nứt Nhược điểm : + Bề mặt mối hàn thường có vảy, độ nhấp nhơ khó kiểm sốt + Khơng dùng cho mối hàn chiều dày 3mm Chọn phương pháp hàn phụ thuộc vào chiều dày vật hàn vị trí mối hàn không gian Thực tế chứng minh hàn vật có chiều dày S > 3mm nên dùng hàn phải, S < 3mm nên dùng hàn trái Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tun – CĐN Hà Nam - 18 - 3.4.2 Hàn giáp mối vị trí a Hàn đính - Đặt hai phơi lên phẳng đính hai đầu - Sau đính dùng búa gõ nhẹ để khử biến dạng b Tiến hành hàn - Kê phôi lên bàn hàn cho để khoảng trống cho mối hàn - Nghiêng mỏ hàn góc 450 nghiêng que hàn phụ góc 300 - Di chuyển mỏ hàn que hàn tay toàn đường hàn 3.4.3 Hàn giáp mối vị trí đứng Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 19 - - Phương pháp hàn giống hàn - Góc độ hình vẽ Trong trường hợp mối hàn có tượng chảy xệ ta phải tiến hành giảm bớt nhiệt cho bể hàn cách đưa mỏ hàn xa phải đảm bảo mối hàn nằm vùng bảo vệ lửa hàn, sau lại tiếp tục hàn Tốt đưa que hàn xa khoảng 5mm để bảo đảm mối hàn bảo vệ 3.4.4 Hàn giáp mối vị trí ngang 3.4.5 Hàn giáp mối vị trí ngửa 3.5 Kiểm tra chất lượng mối hàn - Kiểm tra độ thẳng mối hàn - Kiểm tra hình dạng mối hàn - Kiểm tra phần kim loại đắp chiều rộng mối hàn - Kiểm tra điểm đầu điểm cuối mối hàn Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tun – CĐN Hà Nam - 20 - ξ4 Hàn gấp mép mỏng (1LT + 4TH) MỤC TIÊU Sau học xong người học có khả năng: - Kiến thức: + Trình bày kỹ thuật hàn gấp mép mỏng - Kỹ năng: + Chuẩn bị chi tiết hàn kích thước vẽ, đảm bảo u cầu kỹ thuật + Gá phơi hàn, hàn đính chắn kích thước vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Hàn loại mối hàn gấp mép vị trí hàn đảm bảo độ sâu ngấu, khơng rỗ khí, ngậm xỉ, khơng cháy thủng kim loại, biến dạng - Thái độ: Có tinh thần tự giác, thực tốt cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng NỘI DUNG 4.1 Chuẩn bị mối hàn gấp mép - Vạch dấu đường gấp mép cách mép phôi – 5m - Kẹp phần mép gấp lên má kẹp eto cho đường vạch dấu trùng với mép eto - Dùng búa uốn phôi để tạo thành mép gấp 4.2 Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn - Thiết bị, dụng cụ: Bình chứa khí oxy, axetylen, dây dẫn, mỏ hàn - Vật liệu hàn: Khí oxy, axetylen dây hàn 1,6 - Phơi hàn: thép CT3 4.3 Tính tốn chế độ hàn 4.4 Gá phôi hàn 4.5 Kỹ thuật hàn gấp mép Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 21 - - Giữ góc độ hình vẽ - Chuyển động mỏ hàn theo đường thẳng ξ5 Hàn góc (1LT + 14TH) MỤC TIÊU Sau học xong người học có khả năng: - Kiến thức: + Trình bày kỹ thuật hàn góc - Kỹ năng: + Chuẩn bị chi tiết hàn kích thước vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Tính đường kính que hàn, công suất lửa, vận tốc hàn biết loại vật liệu chiều dày vật liệu + Gá phơi hàn, hàn đính chắn kích thước vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Hàn loại mối hàn gấp mép vị trí hàn đảm bảo độ sâu ngấu, khơng rỗ khí, ngậm xỉ, khơng cháy thủng kim loại, biến dạng + Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Thái độ: Có tinh thần tự giác, thực tốt cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng NỘI DUNG 5.1 Chuẩn bị phôi hàn 5.2 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu hàn - Thiết bị, dụng cụ: Bình chứa khí oxy, axetylen, dây dẫn, mỏ hàn - Vật liệu hàn: Khí oxy, axetylen dây hàn 1,6 - Phôi hàn: thép CT3 5.3 Tính chế độ hàn 5.4 Gá phơi hàn 5.5 Kỹ thuật hàn góc 5.5.1 Hàn Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 22 - 5.5.2 Hàn đứng Bài 6: Hàn đắp mặt trụ tròn (1LT + 5TH) MỤC TIÊU Sau học xong người học có khả năng: - Kiến thức: Trình bày khái niệm hàn đắp phạm vi ứng dụng - Kỹ năng: + Chuẩn bị chi tiết hàn kích thước vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Tính đường kính que hàn, cơng suất lửa, vận tốc hàn biết loại vật liệu chiều dày vật liệu + Gá phôi hàn, hàn đính chắn kích thước vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Hàn loại mối hàn đắp vị trí hàn đảm bảo độ sâu ngấu, khơng rỗ khí, ngậm xỉ - Thái độ: Có tinh thần tự giác, thực tốt cơng tác an toàn lao động vệ sinh phân xưởng 6.1 Hàn đắp, phạm vi ứng dụng Hàn đắp phủ lên mặt kim loại hay hợp kim hay nhiều lớp kim loại có chiều dày cần thiết theo yêu cầu Hàn đắp ứng dụng để chế tạo kết cấu phục hồi chi tiết, mà trình làm việc bề mặt chúng bị thiếu hụt kích thước hay bị hư hỏng Việc phục hồi hình dạng, kích thước tính chất lớp kim loại bề mặt chi tiết để sử dụng lại vấn đề cần thiết quan trọng mang lại hiệu kinh tế lớn Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 23 - 6.2 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị hàn, vật liệu hàn đắp 6.3 Làm chi tiết hàn 6.4 Tính chọn chế độ hàn đắp 6.5 Kỹ thuật hàn đắp trụ trịn Đắp mặt trụ tiến hành theo phương pháp: đắp theo đường sinh đắp theo chu vi Đắp theo chu vi tương đối khó thao tác, đắp mặt trụ thường đắp theo đường sinh Về nguyên tắc, đắp theo đường sinh tương tự đắp mặt phẳng, đắp cần ý: đường đắp bố trí đối xứng qua tâm vật đắp Khi đắp nhiều lớp, lớp đắp sau đắp theo đường sinh, vị trí đường đắp sau nằm khe lõm đường đắp lớp trước tạo nên Giáo trình hàn khí - Nguyễn Văn Tuyên – CĐN Hà Nam - 24 - ... dụng cụ hàn, vật liệu hàn, phơi hàn - Thiết bị, dụng cụ: Bình chứa khí oxy, axetylen, dây dẫn, mỏ hàn - Vật liệu hàn: Khí oxy, axetylen dây hàn 1,6 - Phơi hàn: thép CT3 3.2 Tính chế độ hàn khí 3.2.1... thiết bị hàn khí 2.1.1 Dụng cụ hàn khí Hình 2.1 Dụng cụ hàn khí 2.1.2 Thiết bị hàn khí Hình 2.2 Sơ đồ trạm hàn khí Bình chứa oxy Khóa bảo hiểm Bình chứa axetylen Dây dẫn khí van giảm áp Mỏ hàn Đồng... lượng khí vào buồng (5) e Mỏ hàn Mỏ hàn khí dụng cụ chủ yếu để hàn khí, có nhiệm vụ nhận khí O2 C2H2 từ bình chứa đến buồng hỗn hợp đưa mỏ hàn tạo thành lửa cung cấp nhiệt cho trình hàn Mỏ hàn